第十章齿轮传动.doc

1、第十章齿轮传动一、选择与填空题10-1在齿轮传动的设计计算中，对下列参数和尺寸应标准化的有_ ；应圆整的有 _；没有标准化也不应圆整的有 _。(1)斜齿轮的法面模数 mn(2) 斜齿轮的端面模数 mt(3)直齿轮中心距 a(4)斜齿轮中心距 a(5) 齿宽 B(6)齿厚 s(7)分度圆压力角 (8)螺旋角 (9)锥距 R(10)齿顶圆直径 da10-2材料为 20Cr 钢的硬齿面齿轮，适宜的热处理方法是_。(1)整体淬火(2)渗碳淬火(3)调质(4)表面淬火10-3将材料为45 钢的齿轮毛坯加工成为6 级精度的硬齿面直齿圆柱外齿轮，该齿轮制造工艺顺序应是 _为宜。(1)滚齿、表面淬火、磨齿(2

2、) 滚齿、磨齿、表面淬火(3) 表面淬火、滚齿、磨齿(4) 滚齿、调质、磨齿10-4在 齿 轮 传 动 中 ， 仅 将 齿 轮 分 度 圆 的压 力 角 增 大 ， 则 齿 面 接 触 应 力 将_ 。(1) 增大(2) 不变(3) 减小10-5在齿轮传动中，将轮齿进行齿顶修缘的目的是_ ，将轮齿加工成鼓形齿的目的是_。10-6影 响 齿 轮 传 动 动 载 系 数 Kv大小的两个主要因素是_ 。10-7一对正确啮合的渐开线标准齿轮作减速传动时，如两轮的材料、 热处理及齿面硬度均相同，则齿根弯曲应力_ 。(1) F1 F2(2) F1= F2(3) F1 F210-8有两个标准直齿圆柱齿轮，齿

3、轮1 的模数 m1=5mm ，齿数 zl=30；齿轮 2 的模数m2=3mm ，齿数 z2=50 ，则齿形系数和应力校正系数的乘积YFa1YSa1_YFa2YSa2。(1)大于(2) 等于(3) 小于(4) 不一定大于、等于或小于10-9齿轮的弯曲疲劳强度极限 Flim 和接触疲劳强度极限 Hlim 是经持久疲劳试验并按失效概率为 _来确定的，试验齿轮的弯曲应力循环特性为_ 循环，10-10直齿圆锥齿轮传动的强度计算方法是以_ 的当量圆柱齿轮为计算基础的。二、分析与思考题10-11在不改变齿轮的材料和尺寸的情况下，如何提高轮齿的抗折断能力?10-12为什么齿面点蚀一般首先发生在靠近节线的齿根面

4、上?在开式齿轮传动中， 为什么一般不出现点蚀破坏 ?如何提高齿面抗点蚀的能力?10-13在什么工况下工作的齿轮易出现胶合破坏?胶合破坏通常出现在轮齿的什么部位?如何提高齿面抗胶合的能力 ?10-14闭式齿轮传动与开式齿轮传动的失效形式和设计准则有何不同?为什么 ?10-15通常所谓软齿面与硬齿面的硬度界限是如何划分的?软齿面齿轮和硬齿面齿轮在加工方法上有何区别?为什么 ?10-16导致载荷沿轮齿接触线分布不均的原因有哪些?如何减轻载荷分布不均的程度 ?10-17在进行齿轮强度计算时， 为什么要引入载荷系数K ?载荷系数 K 由哪几部分组成 ?各考虑了什么因素的影响 ?10-18齿面接触疲劳强度

5、计算公式是如何建立的?为什么要选择节点作为齿面接触应力的计算点 ?10-19标准直齿圆柱齿轮传动，若传动比i ，、转矩 T1、齿宽 b 均保持不变，试问在下列条件下齿轮的弯曲应力和接触应力各将发生什么变化?(1)模数 m 不变，齿数 z1 增加；(2)齿数 z1 不变，模数 m 增大；(3)齿数 zl 增加一倍，模数 m 减小一半。10-20一对圆柱齿轮传动，大齿轮和小齿轮的接触应力是否相等?如大、 小齿轮的材料及热处理情况相同，则其许用接触应力是否相等?10-21配对齿轮 (软对软， 硬对软 )齿面有一定量的硬度差时，对较软齿面会产生什么影响?10-22在齿轮设计公式中为什么要引入齿宽系数?

6、齿宽系数 d 的大小主要与哪两方面因素有关 ?10-23在直齿、 斜齿圆柱齿轮传动中，为什么常将小齿轮设计得比大齿轮宽一些?在人字齿轮传动和圆锥齿轮传动中是否也应将小齿轮设计得宽一些?10-24在下列各齿轮受力图中标注各力的符号(齿轮 1 主动 )。a)b)c)题 10-24 图10-25 两级展开式齿轮减速器如图所示。已知主动轮1 为左旋，转向 nl 如图示，为使中间轴上两齿轮所受的轴向力相互抵消一部分，试在图中标出各齿轮的螺旋线方向，并在各齿轮分离体的啮合点处标出齿轮的轴向力F a、径向力 F r，和圆周力 F t，的方向 (圆周力的方向分别用符号或表示向内或向外)。题 10-25 图10

7、-26 图示定轴轮系中，已知齿数 z1=z3=25 ，z2=20，齿轮，转速 nl=450r/min ，工作寿命 Lh=2000h 。若齿轮 1 为主动且转向不变，试问：题 10-26 图(1) 齿轮 2 在工作过程中轮齿的接触应力和弯曲应力的应力比r 各为多少 ?(2)齿轮 2 的接触应力和弯曲应力的循环次数N2 各为多少 ?10-27直齿轮传动与斜齿轮传动在确定许用接触应力 H 时有何区别 ?10-28对齿轮进行正、负变位修正，轮齿的抗弯能力有何变化?10-29齿轮传动的常用润滑方式有哪些?润滑方式的选择与齿轮圆周速度大小有何关系?润滑油粘度的选择与齿轮圆周速度大小有何关系?10-30圆弧

8、齿圆柱齿轮传动与渐开线齿轮传动相比有哪些优点?为什么圆弧齿圆柱齿轮不能是直齿的?三、设计计算题10-31一对斜齿圆柱齿轮传动由电动机直接驱动，齿轮材料为45 钢，软齿面，齿轮精度等级为 8-7-7FL 。已知法面模数 mn=31mm ，齿数 z1=30， z2=93，螺旋角 =13.82，齿宽 B1=85mm ，B2=80mm ，转速 n1=1440r/min ，该齿轮对称布置在两支承之间，载荷平稳。试确定该齿轮传动的载荷系数K。10-32 在上题的齿轮传动中，小齿轮调质处理，齿面硬度为 220 240HBS ，大齿轮常化处理，齿面硬度为 190 210HBS ，要求齿轮的工作寿命为 5 年

9、(允许出现少量点蚀 )，每年工作 250 天，每天工作 8 小时，齿轮单向转动。 试确定该齿轮传动的许用接触应力和许用弯曲应力。10-33设计一直齿圆柱齿轮传动，原用材料的许用接触应力为 H 1=700MPa ， H2=600MPa ，求得中心距a=100mm ；现改用 H 1=600MPa ， H 2=400MPa 的材料，若齿宽和其它条件不变，为保证接触疲劳强度不变，试计算改用材料后的中心距。10-34 一直齿圆柱齿轮传动，已知 zl=20 ，z2=60， m=4mm ， B1=45mm ， B2=40mm ，齿轮材料为锻钢， 许用接触应力 H1=500MPa ， H2=430MPa ，许

10、用弯曲应力 F1=340MPa ， F 2=280MPa ，弯曲载荷系数 K =1.85，接触载荷系数 K =1.40，求大齿轮所允许的输出转矩T2(不计功率损失 )。10-35设计铣床中一对直齿圆柱齿轮传动，已知功率P1=7.5kW ，小齿轮主动，转速n1=1450r/min ，齿数 z1=26 ， z2=54 ，双向传动，工作寿命L h=12000h。小齿轮对轴承非对称布置，轴的刚性较大，工作中受轻微冲击，7 级制造精度。10-36设计一斜齿圆柱齿轮传动，已知功率 Pl=40kW ，转速 n1=2800r/min ，传动比 i=3.2，工作寿命 Lh=1000h ，小齿轮作悬臂布置，工作情况系数KA =1.25。10-37设计由电动机驱动的闭式圆锥齿轮传动。已知功率 P1=9.2kW ，转速 n1=970r/min ，传动比 i=3 ，小齿轮悬臂布置，单向转动，载荷平稳，每日工作8 小时，工作寿命为 5